Diseño y Desarrollo Software para la Gestión de Sensores Biomédicos basado en la Norma X73

Abstract

Cada vez se desarrollan más dispositivos capaces de obtener medidas relacionadas con la salud que tienen la necesidad de transmitir la información a sistemas con mayor capacidad de computación para el análisis de datos con el fin de permitir el diagnóstico de enfermedades, la prevención de situaciones de riesgo o la propia gestión de la enfermedad. El problema que se presenta en este ámbito es la falta de normalización en la comunicación de la información obtenida por los sensores. El estudio de la situación actual de la Norma IEEE 11073 (en adelante referida también como X73) es determinante a la hora de acercarse a una solución factible que resuelva el problema de la interoperabilidad entre dispositivos. Igualmente, conocer el estado del arte tanto del estándar Bluetooth de Baja Energía (BLE, del inglés Bluetooth Low Energy) como de su compatibilidad con el modelo de datos de X73, constituye el primer acercamiento al asunto en cuestión y sienta las bases de este trabajo. La presente propuesta pretende determinar las directrices que permitan la implementación de un software para la gestión de sensores biomédicos y garantizar la comunicación, de acuerdo con la Norma IEEE 11073, de manera exitosa entre el sensor y el dispositivo que procesará los datos. Concretamente, el diseño propuesto transfiere la información estructurada según la Norma X73 sobre un canal BLE, para un monitor de bioimpedancia diseñado por investigadores del Grupo de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Sevilla, en el que se ha desarrollado el presente Trabajo Fin de Grado. Con la estandarización de este proceso se persigue dotar de consistencia y coherencia a este tipo de comunicaciones; de manera que cualquier dispositivo biomédico, emisor o receptor, sea capaz de enviar o recibir información conforme a un modelo común independientemente de su fabricante. El diseño de este módulo de comunicaciones conforme a la Norma IEEE 11073 abre la puerta a su aplicación en diferentes sensores y dispositivos dentro del ámbito de la e-salud, facilitando su desarrollo e integración con otros sistemas; siempre dentro del estándar establecido por la Norma IEEE 11073.

We are facing more and more devices that are capable of obtaining health-related measurements needed to transmit information to systems with greater computing capacity for data analysis in order to allow the diagnosis of diseases, the prevention of risk situations or enable a person to manage their own disease. The main problem in this area is the lack of standardization in the communication of the information obtained by the sensors. The study of the current situation of the IEEE 11073 Standard (from now on referred to as X73) is decisive when approaching a feasible solution that solves the problem of interoperability between devices. Likewise, knowing the state of the art of both the Bluetooth Low Energy Standard and its compatibility with the data model of X73 constitutes the first approach to the matter in question and lays the basis for this work. The present proposal aims at determining the guidelines that allow the implementation of a software for the management of biomedical sensors and ensure a successful communication, in accordance with IEEE 11073, successfully between the sensor and the device that will process the data. Specifically, the proposed design transfers the structured information according to X73 Standard on a BLE channel, for a bioimpedance monitor designed at the Biomedical Engineering Group of the University of Seville, where this project has been developed. With the standardization of this process it is sought to provide consistency and coherence to this type of communications; so that any biomedical device, transmitter or receiver, is able to send or receive information according to a common model regardless its manufacturer. The design of this communications module according to IEEE 11073 opens the door to its application to different sensors and devices within the field of e-health, facilitating its development and integration with other systems; always within the framework established by the IEEE 11073 Standard.